下觸檢測(cè)方法及盤存儲(chǔ)裝置的制造方法
【專利說(shuō)明】下觸檢測(cè)方法及盤存儲(chǔ)裝置
[0001]本申請(qǐng)以美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)61/932，089號(hào)(申請(qǐng)日:2014年I月27日)為基礎(chǔ)并享受其優(yōu)先權(quán)。本申請(qǐng)通過(guò)參照該在先申請(qǐng)而包括其全部?jī)?nèi)容。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及下觸檢測(cè)方法及盤存儲(chǔ)裝置。
【背景技術(shù)】
[0003]近年來(lái)，盤存儲(chǔ)裝置的記錄密度正在顯著提高。作為盤存儲(chǔ)裝置的代表，已知有硬盤驅(qū)動(dòng)器(HDD)。為了在HDD中實(shí)現(xiàn)高密度記錄，而需要以磁頭不接觸磁盤(磁盤介質(zhì))的程度來(lái)使該磁盤盡可能接近磁盤的表面。磁頭(以下簡(jiǎn)稱頭)和磁盤(以下簡(jiǎn)稱盤)之間的距離(間距)被稱為頭浮起高度。
[0004]為了調(diào)整頭浮起高度，在頭設(shè)有加熱器元件。在向加熱器元件供給電力(加熱器功率)時(shí)，該加熱器元件發(fā)熱，使頭熱變形(膨脹)。通過(guò)該熱變形，而使頭向盤的表面突出，頭浮起高度下降。
[0005]為了決定將頭浮起高度設(shè)定為目標(biāo)的高度而所需的加熱器功率的值(以下稱為應(yīng)用加熱器功率值)，而利用下觸(更具體地，為頭的下觸)這一現(xiàn)象。下觸指頭與盤接觸的現(xiàn)象。此處，加熱器功率階段地增加。在該情況下，頭的突出量逐漸增加，最終發(fā)生下觸(下碰)。在該下觸的檢測(cè)中，一直以來(lái)使用頭盤干涉?zhèn)鞲衅鳌?br>[0006]應(yīng)用加熱器功率值基于在檢測(cè)到下觸時(shí)的加熱器功率(以下稱為下觸加熱器功率)的值來(lái)決定。因此，為了將頭浮起高度以高精度設(shè)定為目標(biāo)的高度，需要以高靈敏度及高精度來(lái)檢測(cè)下觸。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提供能以高靈敏度及高精度檢測(cè)頭的下觸的下觸檢測(cè)方法及盤存儲(chǔ)裝置。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，提供用于在盤存儲(chǔ)裝置中檢測(cè)頭的下觸的方法。所述盤存儲(chǔ)裝置具備構(gòu)成為在盤上浮起的頭。所述頭具備寫入元件、讀取元件、頭盤干涉?zhèn)鞲衅骷碒DI傳感器以及加熱器元件。所述HD I傳感器構(gòu)成為檢測(cè)在所述頭和所述盤之間作用的熱干涉。所述加熱器元件構(gòu)成為通過(guò)根據(jù)向該加熱器元件供給的加熱器功率來(lái)使所述頭熱變形而使所述頭向所述盤的表面的方向突出。所述方法向所述加熱器元件供給交流的加熱器功率。所述方法使所述加熱器功率階段地增加。所述方法還檢測(cè)與所述增加的加熱器功率對(duì)應(yīng)的所述HDI傳感器的輸出信號(hào)的相位，并基于所述檢測(cè)的相位的變化來(lái)檢測(cè)所述下觸。
【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1是表示實(shí)施方式涉及的硬盤驅(qū)動(dòng)器的典型構(gòu)成的框圖。
[0010]圖2是表示在同一實(shí)施方式中適用的典型的盤格式的圖。
[0011]圖3是表示在同一實(shí)施方式中適用的典型的軌道格式的圖。
[0012]圖4A是表示在同一實(shí)施方式中從盤的記錄面?zhèn)扔^測(cè)的滑動(dòng)塊的典型概要結(jié)構(gòu)的圖。
[0013]圖4B是表示在同一實(shí)施方式中從盤的周緣部側(cè)觀測(cè)的滑動(dòng)塊的典型概要結(jié)構(gòu)的圖。
[0014]圖5是表示同一實(shí)施方式的加熱器功率和頭的突出量的關(guān)系的例子的概念圖。
[0015]圖6是用于詳細(xì)說(shuō)明同一實(shí)施方式的加熱器功率和頭的突出量的關(guān)系的例子的圖。
[0016]圖7是將同一實(shí)施方式的兩個(gè)頭相對(duì)于加熱器功率的浮起高度特性的例子在該兩個(gè)頭所位于的盤上的不同的半徑位置的每個(gè)表示的曲線圖。
[0017]圖8是表示脈沖狀的加熱器功率的每個(gè)的、頭盤干涉?zhèn)鞲衅鞯腄C輸出電平的曲線的圖。
[0018]圖9是表示在同一實(shí)施方式中檢測(cè)下觸點(diǎn)用的典型方法的概要的圖。
[0019]圖10是表不同一實(shí)施方式的對(duì)于加熱器功率的頭搖動(dòng)噪聲量的例子的圖。
[0020]圖11是表示同一實(shí)施方式的加熱器功率決定處理的典型步驟的流程圖。
[0021]圖12是將在同一實(shí)施方式中適用的下觸檢測(cè)方法的效果與其他的下觸方法進(jìn)行對(duì)比地表示的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]參照附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。
[0023]圖1是表示實(shí)施方式涉及的硬盤驅(qū)動(dòng)器(HDD)的典型構(gòu)成的框圖。HDD作為盤儲(chǔ)存裝置的代表而被知曉，也被稱為磁盤驅(qū)動(dòng)器。HDD (更具體地，為HDD內(nèi)的HDC172)經(jīng)主機(jī)接口(存儲(chǔ)器接口)21而與主機(jī)裝置(以下稱為主機(jī))連接。主機(jī)將HDD用作自身的存儲(chǔ)器件。主機(jī)及HDD可裝備于個(gè)人計(jì)算機(jī)、攝像機(jī)、音樂(lè)播放器、移動(dòng)終端、移動(dòng)電話或打印機(jī)裝置那樣的電子設(shè)備中。
[0024]HDD包括:盤(磁盤)11 ;滑動(dòng)塊(頭滑動(dòng)塊)12 ;主軸電機(jī)(SPM) 13 ;促動(dòng)器(致動(dòng)器)14 ;伺服控制器(SVC) 15 ;前置放大器16 ;主控制器17 ;快閃只讀存儲(chǔ)器(存儲(chǔ)器)(FROM) 18 ;和隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM) 19。盤11例如在其一個(gè)面具備磁記錄數(shù)據(jù)的記錄面。盤11 (更具體地，為盤11的記錄面)具備例如同心圓狀的多個(gè)軌道110(圖3)。再有，盤11當(dāng)然也可具備螺旋狀地配置的多個(gè)軌道。盤11通過(guò)SPM13而高速旋轉(zhuǎn)。SPM13由從SVC15供給的驅(qū)動(dòng)電流(或驅(qū)動(dòng)電壓)驅(qū)動(dòng)。
[0025]盤11的記錄面通常分割為被稱作環(huán)域(zone)的多個(gè)同心圓狀的區(qū)域來(lái)管理。即、盤11的記錄面具備多個(gè)環(huán)域(帶域)。圖2表示在本實(shí)施方式適用的盤11的典型格式(即盤格式)。在圖2中，盤11的記錄面具備m+1個(gè)環(huán)域Z0、Z1、...、Zm。環(huán)域Z0、Z1、...、Zm分別具有環(huán)域序號(hào)O、1、...、m。
[0026]圖3表示在本實(shí)施方式中適用的盤11上的各軌道110的典型格式(即軌道格式)。在圖3中，箭頭300表示盤11的旋轉(zhuǎn)方向。如圖3所示，軌道110具備以等間隔離散地配置的多個(gè)伺服區(qū)域111 (例如400個(gè)伺服區(qū)域111)。
[0027]在伺服區(qū)域111記錄伺服數(shù)據(jù)。伺服數(shù)據(jù)包括伺服標(biāo)志、地址數(shù)據(jù)及伺服組數(shù)據(jù)(寸一*'K一7卜〒'—)。伺服標(biāo)志的構(gòu)成包括用于識(shí)別對(duì)應(yīng)的伺服區(qū)域111的特定的代碼(圖案信號(hào))。地址數(shù)據(jù)的構(gòu)成包括表示對(duì)應(yīng)的軌道110的地址(柱面地址('> U >” K > ^ )、即柱面序號(hào))及對(duì)應(yīng)的伺服區(qū)域111 (伺服幀113)的伺服序號(hào)。伺服組數(shù)據(jù)的構(gòu)成包括用于檢測(cè)頭元件部120從對(duì)應(yīng)的軌道110的例如中心線的位置偏移(位置誤差)的數(shù)據(jù)(所謂的相對(duì)位置數(shù)據(jù))。
[0028]軌道110內(nèi)的相鄰的伺服區(qū)域111之間用作數(shù)據(jù)區(qū)域112。數(shù)據(jù)區(qū)域112具備多個(gè)數(shù)據(jù)扇區(qū)。伺服區(qū)域111及接續(xù)該伺服區(qū)域111的數(shù)據(jù)區(qū)域112的組構(gòu)成伺服幀113。
[0029]圖1所示的滑動(dòng)塊(浮動(dòng)塊)12與盤11的記錄面對(duì)應(yīng)地配置。滑動(dòng)塊12安裝于從促動(dòng)器14的臂伸出的懸架的前端。滑動(dòng)塊12根據(jù)盤11的旋轉(zhuǎn)而在該盤11上浮起。促動(dòng)器14具有作為該促動(dòng)器14的驅(qū)動(dòng)源發(fā)揮作用的音圈電機(jī)(VCM) 140。VCM140由從SVC15供給的驅(qū)動(dòng)電流驅(qū)動(dòng)。滑動(dòng)塊12通過(guò)由VCM140驅(qū)動(dòng)促動(dòng)器14而在盤11上移動(dòng)以在該盤11的半徑方向上描繪圓弧。
[0030]在圖1的構(gòu)成中，假設(shè)了具備單個(gè)盤11的HDD。但是，也可以是配置了多個(gè)盤11的HDD。此外，在圖1的構(gòu)成中，盤11在其一個(gè)面具有記錄面。但是，盤11也可在其兩面具備記錄面，且在該兩記錄面分別對(duì)應(yīng)地配置滑動(dòng)塊。
[0031]圖4A及圖4B表示圖1所示的滑動(dòng)塊12的典型概要結(jié)構(gòu)。圖4A表示從盤11的記錄面?zhèn)扔^測(cè)的滑動(dòng)塊12的典型概要結(jié)構(gòu)，圖4B表示從盤11的周緣部側(cè)觀測(cè)的滑動(dòng)塊12的典型概要結(jié)構(gòu)。在滑動(dòng)塊12的一端形成有頭元件部120。頭元件部120包括寫入元件121、讀取元件122、頭盤干涉?zhèn)鞲衅?23及加熱器傳感器124。在以下的說(shuō)明中，將該頭元件部120簡(jiǎn)稱為頭120。S卩、滑動(dòng)塊12具備頭120。再有，滑動(dòng)塊12整體有時(shí)也被稱為頭。
[0032]寫入元件121通過(guò)根據(jù)從前置放大器16供給的寫入電流產(chǎn)生磁場(chǎng)來(lái)改變盤11上的對(duì)應(yīng)位置的磁極。這樣，將與寫入電流對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)寫入(記錄于)盤11。即、寫入元件121用于向盤11寫入數(shù)據(jù)。
[0033]讀取元件122檢測(cè)從盤11上的對(duì)應(yīng)位置的磁極產(chǎn)生的磁場(chǎng)，以將該檢測(cè)到的磁場(chǎng)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。這樣，讀取元件122讀取記錄于盤11的數(shù)據(jù)。即、讀取元件122用于從盤11讀取數(shù)據(jù)。
[0034]頭盤干涉?zhèn)鞲衅?23也被稱為頭盤干擾傳感器^ K r ^ W八 > 夕7工一 7★ >寸)。頭盤干涉?zhèn)鞲衅?以下稱為HDI傳感器)123具備例如磁阻效果型(MR)元件。MR元件公知為阻值相對(duì)于溫度的變化較大的元件。HDI傳感器123電檢測(cè)在該HDI傳感器123 (包括HDI傳感器123的頭120)和盤11之間作用的干涉(即、相互作用)。更詳細(xì)描述為，HDI傳感器123在直流模式中使用MR元件來(lái)檢測(cè)在頭120和盤11之間作用的熱干涉的直流(DC)分量。此外，HDI傳感器123在交流模式中使用MR元件來(lái)檢測(cè)上述熱干涉的交流(AC)分量。在本實(shí)施方式中，HDI傳感器123以直流模式使用。即，在本實(shí)施方式中，使用HDI傳感器123的DC輸出信號(hào)。
[0035]加熱器元件124是例如電阻性發(fā)熱元件，通過(guò)從前置放大器16向該加熱器元件124供給電力(加熱器功率(t 一夕一/、°>7 —))而發(fā)熱。通過(guò)該加熱器兀件124的發(fā)熱，而使包括該加熱器元件124的頭元件部120熱變形，并向盤11的表面突出。通過(guò)改變?cè)撏怀隽?更具體地，為決定突出量的加熱器功率的值)，來(lái)調(diào)整頭120和盤11 (更具體地，為盤11的表面)之間的間距(浮起高度)。
[0036]再參照?qǐng)D1來(lái)對(duì)HDD的構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明。SVC15根據(jù)主控制器17 (更具體地，為主控制器17內(nèi)的CPU173)的控制來(lái)驅(qū)動(dòng)SPMl3和VCM140o通過(guò)由SVC15驅(qū)動(dòng)VCM140，而使頭120位于盤11上的目標(biāo)軌道。
[0037]前置放大器16固定于例如促